Содержание
- Насосы форвакуумные - устройство прибора
- Спиральный форвакуумный насос - принцип работы
- Форвакуумные безмасляные насосы - свойства
Агрегаты, создающие давление, различаются техническими характеристиками, размерами и принципом действия. Для получения низкого или среднего вакуума эффективно применяются насосы механического типа. Наибольших значений вакуума позволяет достичь комплекс аппаратов - форвакуумного и агрегата для сверхвысокого давления.
Насосы форвакуумные - устройство прибора
Форвакуумные насосы используются для нагнетания вакуума в различных сферах производства. Это может быть пищевая промышленность, медицина, термообработка, научные исследования и прочее. Агрегаты могут нагнетать вакуум до 0,0001 мм рт ст, поэтому с их помощью совершенствуют действие высоковакуумного оборудования и при этом сохраняют бюджет.
Насосы форвакуумные
Промышленность - основное направление деятельности форвакуумных установок. Они могут быть:
- Спиральными;
- Винтовыми;
- Водокольцевыми;
- Золотниковыми;
- Роторно-поршневыми.
Все эти системы могут функционировать в сухом или влажном режиме. При чем более востребованы в настоящее время безмасляные аппараты, что объясняется экономичностью касаемо отсутствия затрат на смазочные материалы. Качественное масло затратно приобрести, а масляные устройства требуют постоянной замены технической жидкости. К тому же, необходимо использовать смазку, соответствующую установленным стандартам:
- Не вызывающую окисления элементов;
- Повышающую износостойкость;
- Обладающую хорошими смазывающими свойствами;
- Сохраняющую низкий уровень давления при повышенном тепловом режиме.
Водокольцевые конструкции представлены валом, непрерывно вращающимся в жидкой среде. Количество воды составляет 50%, движения колеса стимулирует ее перераспределение. В результате создаётся разреженная среда без воздушных включений. Сжатые газы выводятся системой через отдельное отверстие.
Роторно-пластинчатый аппарат имеет ротор, функционирующий как основной элемент в системе. Он находится в рабочей полости и немного смещен от ее центральной части. Ротор вращается, перемещая откачиваемый поток воздуха в полость оборудования, там пластины создают пространство в виде серпа для откачки газа. Проходя через такой коридор, воздух сжимается и выходит через специальное отверстие для выпуска.
Роторно-поршневые аппараты могут быть:
- Радиальными;
- Аксиальными.
Радиальные похожи на звезду, а аксиальные установки по форме напоминают барабан, в которых плунжерная система находится параллельно оси движения ротора. Ротор оборачивается вокруг оси, в результате чего получаются полости, через которые проходит воздух, сжимается и поступает в окружающую среду. Корпус имеет форму цилиндра, внутри него по кругу движется эксцентрик, на который установлен поршень. Он перемещается по внутренней полости, сжимает воздух и направляет его на выход.
Винтовое устройство действует для разрежения газа ключевым органом устройства - ротором. Он напоминает винт по своей форме, с канавками по краям. Откачиваемый воздух может двигаться только в одном направлении. Винтовые установки различаются по мощности, которая определяется количеством установленных роторов в полости.
Спиральный форвакуумный насос - принцип работы
Спиральный форвакуумный насос
Конструктивно аппарат состоит из:
- Подвижной спирали;
- Стационарной спирали;
- Основной полости;
- Силового противовеса;
- Защиты от поворота;
- Колеса-эксцентрика;
- Уплотнителя;
- Сильфонного уплотнения.
Корпус способен выдерживать значительные нагрузки при функционировании аппарата благодаря прочности материала изготовления. Подвижная спираль вращается по вытянутой орбите, а не радиально. Стационарная прочно закреплена на полости.
По центру, внутри корпуса, размещается канал нагнетания. Противовес обеспечивает равновесие движущейся спирали. Это необходимо, потому что осевая часть весит меньше, чем головная. Защитная система предотвращает вращение пружины, чтобы не допустить заклинивания спирали.
Эксцентрик служит для делегирования движения на спираль, являясь передаточным пунктом между ней и двигателем. Уплотнение обеспечивает плотное соединение боковины и вращательной спирали. Это способствует предотвращению загрязнения рабочей среды масляными частицами. Поэтому спиральный тип насосов относится к безмасляным.
Уплотнители задерживают воздух в основной полости, тем самым повышая КПД агрегата и скорость откачивания. Они расположены на торце спирали, в специальном отверстии.
Некоторые модификации аппаратов позволяют создать вакуум заданной величины. К ним относятся агрегаты с вмонтированной газобалластной системой.
Принцип работы вакуумной установки спирального типа заключается во вращении спирали, которая создаёт серповидные коридоры, где сжимается газ и перемещается к выходу. Спирали устанавливаются с минимальным зазором 0.05-0.01 мм. Поступление газообразных веществ осуществляется с внешней стороны спиралей, а окончание сжатия происходит в их центральной части путем соединения рабочих ячеек в единую полость. Откачанный воздух выходит через выходное отверстие, расположенное с внешней стороны стационарной спирали. Там же находится клапан обратного действия.
Две камеры - поступления и компрессии - разделяются другими полостями, чтобы не допустить перетекания газообразных веществ и изолировать участки. Количество вращений спирали равно полноценному процессу перекачки.
Достоинства спиральных вакуумных аппаратов:
- Отсутствие загрязнений масляными частицами рабочей среды;
- Малое остаточное давление;
- Функционирование без вибраций;
- Высокая производительность;
- Надёжность установки, учитывая малое количество подвижных элементов;
- Лёгкие, компактные.
Форвакуумные безмасляные насосы - свойства
Форвакуумные безмасляные насосы
Безмасляный тип форвакуумного насоса позволяет получить чистый воздух на выходе, это отличный способ создать разреженное пространство. Ведущие элементы системы выполняются из прочных материалов, способных противостоять регулярному механическому воздействию. Форвакуумные устройства используют, чтобы усилить действие основного вакуумного агрегата. В результате получается мощная, производительная и экономичная установка. В последнее время многие организации отдают предпочтение сухому режиму откачки, потому что конструкция устройства:
- Не требует маслосмазочных материалов;
- Позволяет проводить испытания, связанные с очищенной воздушной средой;
- Откачивает агрессивные смеси, не требуя последующей очистки и утилизации масла.
Благодаря таким особенностям, оборудование можно использовать в химическом производстве и процессах, проходящих без внешних зарядов. Форвакуумные безмасляные аппараты являются инновационными, потому что их конструкция постоянно улучшается.
Сухие аппараты могут быть разных типов, но наиболее распространенными являются винтовые вариации. Их достоинства по сравнению с другими видами форвакуумных агрегатов:
- Нет необходимости монтировать фильтр из целлюлозы;
- Большая износостойкость лопаток;
- Отсутствие заклинивания роторов;
- Стабильно хорошее предельное остаточное давление.
Винтовой форвакуумный аппарат хорошо справляется с поставленными задачами в сложных условиях эксплуатации, когда необходимо его бесперебойное функционирование. Поэтому системы эффективно используются в узкоспециализированных отраслях. Они рассчитаны на длительное применение, так как сухой режим позволяет дольше сохранить их качественные характеристики. Абразивные частицы и вредные вещества, проникающие в рабочую полость вместе с основным составом смеси, не мешают нормальному функционированию насоса. Отдельные модификации безмасляных устройств функционируют практически бесшумно.
Безмасляные аппараты являются высокопроизводительными и простыми в обслуживании. Текущая эксплуатация не предусматривает замены фильтров и регулярной замены масла, требующей немалых затрат. Они нуждаются в техническом осмотре 1 раз в 4 года.
Для возможности регулирования мощности вакуумизации лучше выбрать мембранные форвакуумные установки. Они имеют различное число ступеней. Для глубокого разрежения используют аппараты с наибольшим количеством ступеней. Некоторые насосы адаптированы к взрывам и атакам химических веществ. Поэтому стоит глубоко проанализировать текущие условия производства, прежде чем отдать предпочтение тому или иному виду.
Стоит отметить и другие преимущества безмасляного форвакуумного аппарата:
- Охлаждающая струя воздуха;
- Не загрязняет окружающую среду продуктами горения масла;
- Отсутствие касаний элементов насоса, что увеличивает износостойкость.
Агрегаты активно эксплуатируются в промышленности, научных центрах, шлюзовых камерах и прочих. Они высокопроизводительные, имеют долгий срок службы, но нужно периодически отключать питание, чтобы не допустить перегрева. Это объясняется тем, что циркулирующее охлаждение недостаточно эффективно по сравнению с масляным.